[发明专利]一种具有传感性能的储能和传感一体化超级电容器

说明书

本发明公开了一种具有传感性能的储能和传感一体化超级电容器，包括：所述第一金属集流体、所述第一弹性支撑体、所述真空吸液模块、所述第二弹性支撑体和所述第二金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构；所述弹性支撑体包括弹性物体和储能模块，所述储能模块填充在所述弹性物体内部，所述储能模块包括第一弹性电极、隔膜和第二弹性电极，所述第一弹性电极、所述隔膜和所述第二弹性电极依次通过层状堆叠得到叠层式结构；所述真空吸液模块包括第三金属集流体、第四金属集流体和第五金属集流体，所述第三金属集流体、所述第四金属集流体和所述第五金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构。

技术领域

本发明涉及新材料和新能源技术领域，尤其涉及一种具有传感性能的储能和传感一体化超级电容器。

背景技术

超级电容器储能技术

1.双电层超级电容器：向电极充电时，正负电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子吸附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层超级电容，从而实现储能；

2.赝电容超级电容器：向电极通电时，电极表面的金属氧化物涂层与电解液发生氧化还原反应，生成碱基配位化合物，放电时还原为金属氧化物，通过金属氧化物的氧化还原反应实现储能；

上述两种电容器只具有储能和供能能力，而不具备传感能力。

传感技术

1.压电式传感技术：PVDF隔膜受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷，形成一定的电势差，引发电压变化，实现传感功能；

2.压阻式传感技术：弹性压阻电极受到外力的作用时，其电极厚度会发生改变，电极电阻会发生突变，引发电压变化，实现传感功能；

3.电容式传感技术：通过改变电容器极板间的间距，引发电容器容量的变化，达到电压变化的目的，实现传感功能；

4.电化学式传感技术:利用电解液作为惯性质量，在受到冲击时，在电极附近形成对流，引起电极附近离子浓度的变化，进而形成电压变化，实现传感功能；

上述四种传感器均只具有传感功能，而不具备储能能力和供能能力。

现有技术中，传感器具有传感功能而没有储能功能，电容器具有储能功能而没有传感功能，当需要使用传感器时，必须外接电源；而需要使用电容器并同时进行传感时，必须同时安装两个器件，导致设备占用空间大，不利于整体的小型化，因此，目前亟需一种具有传感性能的储能和传感一体化超级电容器，实现传感器同时具备储能功能，不需要另外采用蓄电池供电，节省体积。

发明内容

本发明提供了一种具有传感性能的储能和传感一体化超级电容器，以解决现有技术中传感器不储能和电容器不传感的技术问题，从而通过电容器储能原理和传感器传感原理结合构建一种可同时实现储能和传感功能而不需要外接蓄电池的超级电容器，以实现节省系统体积。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种具有传感性能的储能和传感一体化超级电容器，包括：第一金属集流体、第一弹性支撑体、真空吸液模块、第二弹性支撑体和第二金属集流体；

所述第一金属集流体、所述第一弹性支撑体、所述真空吸液模块、所述第二弹性支撑体和所述第二金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构；

所述弹性支撑体包括弹性物体和储能模块，所述储能模块填充在所述弹性物体内部，所述储能模块包括第一弹性电极、隔膜和第二弹性电极，所述第一弹性电极、所述隔膜和所述第二弹性电极依次通过层状堆叠得到叠层式结构；

所述真空吸液模块包括第三金属集流体、第四金属集流体和第五金属集流体，所述第三金属集流体、所述第四金属集流体和所述第五金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构。